ITRM20010719A1

ITRM20010719A1 - STARTER WITH A SPEED REDUCER SPEED MECHANISM TO SATELLITE GEARS.

Info

Publication number: ITRM20010719A1
Application number: IT2001RM000719A
Authority: IT
Inventors: Akifumi Hosoya
Original assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-06-09
Also published as: US6619145B2; US20020069711A1; DE10159594B4; JP2002180938A; DE10159594A1

Description

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: "AVVIATORE AVENTE UN MECCANISMO RIDUTTORE DI VELOCITÀ AD INGRANAGGI SATELLITI" DESCRIPTION OF THE INDUSTRIAL INVENTION entitled: "STARTER WITH A SPEED REDUCER MECHANISM WITH SATELLITE GEARS"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un avviatore che è munito di un meccanismo riduttore di velocità ad ingranaggi satelliti. The present invention relates to a starter which is equipped with a planetary gear speed reduction mechanism.

Un meccanismo riduttore di velocità ad ingranaggi satelliti per un avviatore è costituito da un ingranaggio centrale, un ingranaggio interno ed una molteplicità di ingranaggi satelliti che impegnano l'ingranaggio interno e girano attorno all'ingranaggio centrale per trasmettere la rotazione ad un suo albero di uscita. Come mostrato nella figura 9, ad un blocco ingranaggio interno 110 che ha un ingranaggio interno 100 viene impedito di ruotare mediante un elemento cilindrico esterno 130 o simile che è integrato con un giogo 120 del motorino di avviamento. Se esso ruota, gli ingranaggi satelliti non possono girare attorno all'ingranaggio centrale. A planetary gear speed reducer mechanism for a starter consists of a sun gear, an internal gear and a plurality of planet gears which engage the internal gear and rotate around the sun gear to transmit the rotation to its output shaft. . As shown in FIG. 9, an inner gear block 110 which has an inner gear 100 is prevented from rotating by an outer cylindrical member 130 or the like which is integrated with a starter motor yoke 120. If it rotates, the planet gears cannot rotate around the sun gear.

In un avviatore convenzionale avente il meccanismo riduttore di velocità ad ingranaggi satelliti su citato, solo una superficie di estremità del blocco ingranaggio interno 110 poggia assialmente su una superficie di estremità di un involucro 160 che supporta girevolmente un albero di uscita 150 tramite un cuscinetto 140. Pertanto, acqua può penetrare all'interno dallo spazio tra i due elementi e raggiungere una parte attorno al cuscinetto 140. In tal caso, il cuscinetto non può funzionare in maniera appropriata o si ingrippa. In a conventional starter having the aforementioned planet gear speed reduction mechanism, only one end surface of the inner gear block 110 axially rests on an end surface of a housing 160 which rotatably supports an output shaft 150 via a bearing 140. Therefore, water can seep in from the space between the two elements and reach a part around the bearing 140. In that case, the bearing cannot function properly or will jam.

Nella figura 9, l'elemento cilindrico esterno 130 è integrato con il giogo 120. Se l'elemento cilindrico esterno 130 è integrato con l'involucro 160, acqua può introdursi all'interno dallo spazio tra l'elemento cilindrico esterno 130 ed il blocco ingranaggio interno 110. In Figure 9, the outer cylindrical element 130 is integrated with the yoke 120. If the outer cylindrical element 130 is integrated with the casing 160, water can enter the interior from the space between the outer cylindrical element 130 and the block. internal gear 110.

La presente invenzione è stata concepita in vista del problema di cui sopra, ed uno scopo dell'invenzione è di impedire che acqua penetri tra il blocco ingranaggio interno e l'involucro. The present invention was conceived in view of the above problem, and an object of the invention is to prevent water from entering between the internal gear block and the housing.

Secondo un aspetto principale dell'invenzione, un avviatore include un motorino di avviamento, un meccanismo riduttore di velocità ad ingranaggi satelliti, un involucro che supporta girevolmente l'albero di uscita del meccanismo riduttore di velocità ed un elemento cilindrico esterno accoppiato a detto involucro. Il meccanismo riduttore di velocità ad ingranaggi satelliti ha un blocco ingranaggio interno in cui è formato l'ingranaggio interno. Il blocco ingranaggio interno è disposto nell'elemento cilindrico e accoppiato su scanalato all'involucro, formando in tal modo un labirinto tra il blocco ingranaggio interno e detto involucro. According to a main aspect of the invention, a starter includes a starter motor, a planetary gear speed reduction mechanism, a housing which rotatably supports the output shaft of the speed reduction mechanism and an outer cylindrical element coupled to said housing. The planetary gear speed reducer mechanism has an internal gear block in which the internal gear is formed. The internal gear block is disposed in the cylindrical element and coupled on a spline to the casing, thereby forming a labyrinth between the internal gear block and said casing.

Pertanto, l'involucro e l'elemento cilindrico esterno vengono sigillati in modo da essere a tenuta di acqua, ed al blocco ingranaggio interno viene impedito di ruotare dalla disposizione a scanalato o da un fermo di rotazione disposto tra il blocco ingranaggio interno che l'involucro. Thus, the casing and outer cylindrical member are sealed to be watertight, and the inner gear block is prevented from rotating by the spline arrangement or by a rotation stop disposed between the inner gear block which casing.

In altre parole, il fermo di rotazione è disposto in una parte della periferia esterna dell'ingranaggio interno e non è sovrapposta all'ingranaggio interno nella sua direzione assiale. Di conseguenza, la deformazione del fermo di rotazione non può provocare qualsiasi disturbo all'ingranaggio interno. In other words, the rotation stop is disposed in a part of the outer periphery of the inner gear and is not superimposed on the inner gear in its axial direction. Consequently, the deformation of the rotation stop cannot cause any disturbance to the internal gear.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, l'avviatore può essere costituito da un ammortizzatore avente un disco rotante che ruota quando viene applicata ad esso una coppia maggiore di una coppia predeterminata. In questo caso, il labirinto di tenuta di acqua impedisce all'acqua di raggiungere 1 'ammortizzatore, in particolare, il disco rotante. Pertanto, può venire migliorata la durata dell'ammortizzatore. According to another aspect of the invention, the starter may consist of a shock absorber having a rotating disk which rotates when a torque greater than a predetermined torque is applied thereto. In this case, the water seal labyrinth prevents water from reaching the damper, in particular, the rotating disk. Therefore, the life of the shock absorber can be improved.

Altri scopi, aspetti e caratteristiche della presente invenzione nonché le funzioni di parti correlate della presente invenzione diverranno chiari dallo studio della descrizione dettagliata seguente, dalle rivendicazioni annesse e dai disegni. Nei disegni: Other objects, aspects and features of the present invention as well as related part functions of the present invention will become apparent from the study of the following detailed description, the appended claims and the drawings. In the drawings:

la figura 1 è una vista laterale parzialmente in sezione di un avviatore secondo una realizzazione preferita dell'invenzione; Figure 1 is a partially sectional side view of a starter according to a preferred embodiment of the invention;

la figura 2 è una vista frontale di un involucro osservato dalla posizione II di un meccanismo riduttore di velocità mostrato nella figura 4; Figure 2 is a front view of an enclosure viewed from position II of a speed reducing mechanism shown in Figure 4;

la figura 3 è una vista frontale di un blocco ingranaggio interno osservato dal punto III del meccanismo riduttore di velocità mostrato nella figura 4; Figure 3 is a front view of an internal gear block viewed from point III of the speed reducing mechanism shown in Figure 4;

la figura 4 è una vista in sezione del meccanismo riduttore di velocità di un avviatore secondo una prima realizzazione dell'invenzione; la figura 5 è una vista in sezione del meccanismo riduttore di velocità dell'avviatore secondo la prima realizzazione dell'invenzione; Figure 4 is a sectional view of the speed reducing mechanism of a starter according to a first embodiment of the invention; Figure 5 is a sectional view of the speed reducing mechanism of the starter according to the first embodiment of the invention;

la figura 6 è una vista in sezione del meccanismo riduttore di velocità di un avviatore in conformità con una seconda realizzazione dell 'invenzione; Figure 6 is a sectional view of the speed reducing mechanism of a starter in accordance with a second embodiment of the invention;

la figura 7 è una vista in sezione del meccanismo riduttore di velocità di un avviatore secondo una terza realizzazione dell'invenzione; la figura 8 è una vista in sezione parziale dell'avviatore secondo la terza realizzazione; e la figura 9 è una vista in sezione di un meccanismo riduttore di velocità convenzionale. Figure 7 is a sectional view of the speed reducing mechanism of a starter according to a third embodiment of the invention; Figure 8 is a partial sectional view of the starter according to the third embodiment; and Figure 9 is a sectional view of a conventional speed reducing mechanism.

L'invenzione verrà descritta in appresso con riferimento ai disegni annessi. The invention will be described below with reference to the annexed drawings.

Come mostrato nella figura 1, un avviatore 1 è costituito da un motorino di avviamento 2 e da un meccanismo riduttore di velocità che riduce la rotazione di un'armatura 3 del motorino di avviamento 2 e trasmette la rotazione ad un albero di uscita 4, che viene trasmessa ad un pignone che si deve impegnare con una corona dentata di un motore . As shown in Figure 1, a starter 1 consists of a starter motor 2 and a speed reducing mechanism which reduces the rotation of an armature 3 of the starter motor 2 and transmits the rotation to an output shaft 4, which it is transmitted to a pinion which must engage with a toothed crown of an engine.

Il meccanismo riduttore di velocità è un meccanismo ben noto che è costituito da un ingranaggio centrale 5 formato su un albero di armatura 3a, una molteplicità di ingranaggi satelliti 6 in impegno con l'ingranaggio centrale 6 ed un ingranaggio interno 7 in impegno con gli ingranaggi satelliti 6. Cioè, la rotazione della molteplicità di ingranaggi satelliti viene trasmessa all'albero di uscita 4. The speed reducing mechanism is a well known mechanism which consists of a sun gear 5 formed on an armature shaft 3a, a plurality of planet gears 6 in engagement with the sun gear 6 and an internal gear 7 in engagement with the gears satellites 6. That is, the rotation of the multiplicity of planet gears is transmitted to the output shaft 4.

Ciascun ingranaggi satellite 6 è supportato girevolmente mediante un perno portante 9 tramite un cuscinetto 8, ed il perno portante 9 è inserito a forza in un supporto di satellite 10. L'ingranaggio interno 7 è disposto in un blocco ingranaggio interno cilindrico 11 in maniera tale che la molteplicità di ingranaggi satelliti 6 impegna 1'ingranaggio interno 7. Each planetary gear 6 is rotatably supported by a carrier pin 9 via a bearing 8, and the carrier pin 9 is forcibly inserted into a satellite carrier 10. The internal gear 7 is arranged in a cylindrical internal gear block 11 in such a manner that the multiplicity of planetary gears 6 engages the internal gear 7.

Il blocco ingranaggio interno 11 è disposto in modo da scorrere sulla superficie interna di un elemento cilindrico esterno 13, che è integrato con il giogo 12 del motorino di avviamento 2, nella sua direzione circonferenziale. Al blocco ingranaggio interno viene impedito di ruotare mediante una disposizione a scanalato come un fermo di rotazione disposto tra il blocco ingranaggio interno 11 e l'involucro 14. The inner gear block 11 is arranged to slide on the inner surface of an outer cylindrical element 13, which is integrated with the yoke 12 of the starter motor 2, in its circumferential direction. The inner gear block is prevented from rotating by a spline arrangement such as a rotation stop disposed between the inner gear block 11 and the housing 14.

Come mostrato nella figura 3, il blocco ingranaggio interno 11 ha una superficie a forma di anello Ila che è rivolta nella direzione assiale verso l'involucro 14. Una parte sporgente cilindrica llb sporge nella direzione assiale dalla parte periferica della superficie Ila. As shown in Figure 3, the internal gear block 11 has a ring-shaped surface 11a which faces in the axial direction towards the housing 14. A cylindrical protruding part 11b projects in the axial direction from the peripheral part of the surface 11a.

Una molteplicità di parti mediane lld è formata nella direzione circonferenziale della superficie interna della parte sporgente cilindrica 11b, cosicché una molteplicità di scanalature di accoppiamento 11c viene formata tra le parti mediane lungo la parete interna della parte sporgente llb. L'altezza delle parti mediane o delle scanalature di accoppiamento è minore della parte sporgente llb. In altre parole, la parte sporgente cilindrica llb è formata alla periferia del blocco ingranaggio interno 11, e la molteplicità di scanalature di accoppiamento Ile è formata lungo la superficie interna della parte sporgente cilindrica. A plurality of middle parts lld are formed in the circumferential direction of the inner surface of the cylindrical protruding part 11b, so that a plurality of coupling grooves 11c are formed between the middle parts along the inner wall of the protruding part 11b. The height of the central parts or of the coupling grooves is less than the protruding part 11b. In other words, the cylindrical protruding part 11b is formed at the periphery of the inner gear block 11, and the plurality of coupling grooves 11a are formed along the inner surface of the cylindrical protruding part.

Come mostrato nelle figure 1 e 2, l'involucro 14 supporta girevolmente l'albero di uscita 4 e copre l'estremità del meccanismo riduttore di velocità lontana dal motore, insieme con l'elemento cilindrico esterno 13. L'involucro 14 ha gradini circolari di ispessimento in senso assiale ed una molteplicità di denti di accoppiamento sporgenti assialmente 14a in corrispondenza della sua parte periferica . As shown in Figures 1 and 2, the housing 14 rotatably supports the output shaft 4 and covers the end of the speed reducer mechanism away from the motor, together with the outer cylindrical member 13. The housing 14 has circular steps axially thickening and a plurality of axially projecting coupling teeth 14a at its peripheral part.

I denti di accoppiamento 14a sono formati alla superficie di un gradino di base 14b, che sta di fonte al meccanismo riduttore di velocità, circonferenzialmente ad intervalli uguali. The coupling teeth 14a are formed on the surface of a base step 14b, which faces the speed reducing mechanism, circumferentially at equal intervals.

Come mostrato nelle figure 2 e 4, un primo gradino 14c è formato in corrispondenza di un gradino più basso del gradino di base 14b, ed un secondo gradino 14d è formato all'esterno del primo gradino 14c. Il primo gradino 14c è più sottile dello spessore assiale dei denti di accoppiamento 14a, ed il secondo gradino 14d è più sottile del primo gradino 14c. Essi sono tutti formati sulla periferia dell'involucro 14. As shown in Figures 2 and 4, a first step 14c is formed at a lower step than the base step 14b, and a second step 14d is formed on the outside of the first step 14c. The first step 14c is thinner than the axial thickness of the coupling teeth 14a, and the second step 14d is thinner than the first step 14c. They are all formed on the periphery of the envelope 14.

I denti di accoppiamento 14a formano il fermo di rotazione su detto insieme con le scanalature di accoppiamento Ile. Al blocco ingranaggio interno 11 viene impedito di ruotare quando i denti 14a e le scanalature Ile sono accoppiati gli uni alle altre. The coupling teeth 14a form the rotation stop thereon together with the coupling grooves 11a. The internal gear block 11 is prevented from rotating when the teeth 14a and the grooves 11a are coupled to each other.

L'involucro 14 e l'elemento cilindrico esterno 13 vengono assemblati in maniera tale che un'estremità aperta dell'elemento cilindrico esterno 13 poggi contro il secondo gradino 14d dell'involucro 14. The casing 14 and the outer cylindrical element 13 are assembled in such a way that an open end of the outer cylindrical element 13 rests against the second step 14d of the casing 14.

L'estremità assiale della sporgenza cilindrica llb del blocco ingranaggio interno 11 è accoppiata alla periferia del primo gradino 14c dell'involucro 14, ed i denti di accoppiamento 14a sono accoppiati alle scanalature di accoppiamento Ile. The axial end of the cylindrical projection 11b of the internal gear block 11 is coupled to the periphery of the first step 14c of the casing 14, and the coupling teeth 14a are coupled to the coupling grooves 11a.

Come mostrato nella figura 4, il bordo dei denti di accoppiamento 14a e il fondo delle scanalature di accoppiamento 11c sono attestati uno contro l'altro per formare un fermo di rotazione. D'altro canto, il gradino di base 14b dell'involucro e la superficie di estremità delle parti mediane lld del blocco ingranaggio interno 11 sono attestati uno contro l'altra, come mostrato nella figura 5. As shown in Figure 4, the edge of the coupling teeth 14a and the bottom of the coupling grooves 11c abut against each other to form a rotation stop. On the other hand, the base step 14b of the casing and the end surface of the median portions 11d of the internal gear block 11 abut against each other, as shown in Figure 5.

Così, l'involucro 14 ed il blocco ingranaggio interno 11 possono venire collegati mediante un collegamento a scanalato di superficie. Pertanto, può venire formato un labirinto tra l'involucro 14 ed il blocco ingranaggio interno 11. Come risultato, l'involucro 14 ed il blocco ingranaggio interno 11 possono venire fatti a tenuta di acqua cosicché l'albero di uscita 15 ed altri elementi possono essere esenti da acqua. Thus, the housing 14 and the internal gear block 11 can be connected by means of a surface spline connection. Therefore, a labyrinth can be formed between the housing 14 and the internal gear block 11. As a result, the housing 14 and the internal gear block 11 can be made watertight so that the output shaft 15 and other elements can be free from water.

In breve, il fermo di rotazione può essere disposto in una parte lontana dall'ingranaggio interno 7 in modo che il fermo di rotazione non si sovrapponga all'ingranaggio interno. Pertanto, la deformazione del fermo di rotazione non provoca disturbo all'ingranaggio interno 7. In short, the rotation stop can be disposed in a part away from the internal gear 7 so that the rotation stop does not overlap the internal gear. Therefore, the deformation of the rotation stop does not cause disturbance to the internal gear 7.

Un avviatore in conformità con una seconda realizzazione dell'invenzione viene descritto con riferimento alla figura 6 e alla figura 7. Intanto, lo stesso numero di riferimento rappresenta in appresso la stessa o sostanzialmente la stessa parte o componente della prima realizzazione. A starter in accordance with a second embodiment of the invention is described with reference to Figure 6 and Figure 7. Meanwhile, the same reference numeral hereinafter represents the same or substantially the same part or component as the first embodiment.

Il primo gradino 14c dell'involucro 14 è più alto del gradino di base 14b, e le parti mediane lld del blocco ingranaggio interno 11 sono più alte dei denti di accoppiamento llb. Lo stesso effetto si può anche conseguire con questa realizzazione. The first step 14c of the housing 14 is higher than the base step 14b, and the middle parts lld of the internal gear block 11 are higher than the coupling teeth 11b. The same effect can also be achieved with this realization.

Viene descritto con riferimento alla figura 8 un avviatore secondo una terza realizzazione dell'invenzione . A starter according to a third embodiment of the invention is described with reference to Figure 8.

L'avviatore 1 ha un ammortizzatore che ammortizza una coppia eccessivamente grande applicata all'ingranaggio interno 7. All'ingranaggio interno 11 viene impedito di ruotare rispetto ad un disco rotante 16 dell 'ammortizzatore. The starter 1 has a shock absorber which cushions an excessively large torque applied to the internal gear 7. The internal gear 11 is prevented from rotating relative to a rotating disk 16 of the shock absorber.

L'ammortizzatore è un elemento ben noto dell'avviatore 1 ed è costituito dal disco rotante 16, da un disco stazionario 17, da una molla di disco 18, da una vite di regolazione 19, ecc. Se una coppia eccessivamente grande viene applicata all 'ammortizzatore tramite il blocco ingranaggio interno 11, il disco rotante 16 ruota insieme al blocco ingranaggio interno 11 in modo da ammortizzare l'urto. The shock absorber is a well known element of the starter 1 and consists of the rotating disc 16, a stationary disc 17, a disc spring 18, an adjusting screw 19, etc. If an excessively large torque is applied to the shock absorber via the internal gear block 11, the rotating disk 16 rotates together with the internal gear block 11 so as to cushion the impact.

Il blocco ingranaggio interno 11 è disposto alla periferia dell'involucro 14 attorno ad un fermo di rotazione 20 che è situato tra il blocco di ingranaggio interno 11 ed il disco rotante 16. The internal gear block 11 is disposed at the periphery of the housing 14 around a rotation stop 20 which is located between the internal gear block 11 and the rotating disk 16.

Pertanto, può venire formato un labirinto in una parte in cui l'involucro 14 ed il blocco ingranaggio interno 11 sono collegati. Pertanto, l'involucro 14 ed il blocco ingranaggio interno 11 possono venire sigillati a tenuta di acqua. Thus, a labyrinth can be formed in a part where the housing 14 and the internal gear block 11 are connected. Therefore, the housing 14 and the internal gear block 11 can be sealed watertight.

Come risultato, può venire aumentata la durata dell'ammortizzatore . In particolare, la struttura su citata impedisce molto efficacemente che l'acqua copra l'ammortizzatore. As a result, the life of the shock absorber can be increased. In particular, the aforementioned structure very effectively prevents water from covering the shock absorber.

L'elemento cilindrico esterno 13 può essere integrato con l'involucro 14, che è assemblato al giogo 12. The outer cylindrical element 13 can be integrated with the casing 14, which is assembled to the yoke 12.

Claims

CLAIMS 1. Starter (1) comprising a starter motor (2) which generates a torque at one of its armatures (3); a planet gear speed reducing mechanism including a sun gear (5), a plurality of planet gears (6), an internal gear (7) and an output shaft (4), said speed reducing mechanism increasing said torque and transmitting the increased torque to said output shaft; a housing (14) which rotatably supports said output shaft by means of a bearing (15); And an external cylindrical element (13) coupled to said casing; in which said planetary gear speed reducing mechanism has an internal gear block (11) having said internal gear; said internal gear block is disposed in said cylindrical element and coupled on a groove to said casing, thereby forming a labyrinth between said internal gear block and said casing.

2. A starter according to claim 1, wherein said internal gear block is prevented from rotating by a rotation stop (11c, 14a) disposed between said internal block and said housing.

3. A starter according to claim 1 further comprising: a shock absorber having a rotating disk (16) which rotates when a torque greater than a predetermined torque is applied thereto, wherein said internal gear block is prevented from rotating by a rotation stop (20) between said internal gear block and said rotating disk.

4. A starter according to claim 1, wherein said outer cylindrical element is integrated with said casing and assembled to a yoke (12) of said starter motor in its axial direction.

5. A starter according to claim 1, wherein said outer cylindrical element is an extension of said yoke of said starter motor and assembled in said housing.

6. Starter (1) comprising: a starter motor (2) which generates a torque at one of its armatures; a planet gear speed reducing mechanism including a sun gear (5), a plurality of planet gears (6), an internal gear (7) and an output shaft (4); a housing (14) which rotatably supports said output shaft by means of a bearing (15); And an external cylindrical element (13), arranged integrally with or separately from said casing; in which said planetary gear speed reducing mechanism has an internal gear block (11) having said internal gear; said internal gear block is prevented from rotating by a rotation stop disposed between said internal gear block and said housing, and said rotation stop is located to be axially spaced from said internal gear.

7. A starter according to claim 6, wherein said internal gear block is disposed in said external cylindrical element, and said casing is coupled on a groove with said internal gear block, thus forming a watertight labyrinth.